Jak vypadá život uvnitř aneb Magnetické částice jako špioni v organismu

1. LF UK bude mít k dispozici unikátní zobrazovací přístroj, který umožní sledovat v reálném čase život uvnitř organismu pomocí „špionů” – magnetických částic (přesně superparamagnetických nanočástic oxidů železa, tzv. SPIONs). Metoda má výhodu v tom, že „špioni” tělu nijak neuškodí na rozdíl od současných zobrazovacích metod, které s sebou nesou určitá rizika (zatěžující radioaktivní či rentgenové záření, problematické kontrastní látky). „Je tak možné zaznamenat bez poškození organismu libovolně dlouhý film, z něhož se dá zjistit, kde se buňky či molekuly označené těmito nanočásticemi v průběhu času nacházejí,“ uvedl děkan 1. LF UK prof. MUDr. Aleksi Šedo, DrSc.        

Princip metody je úplnou novinkou a přístroj je zatím vyvinut ke sledování malých laboratorních zvířat. Disponuje jím pouze několik pracovišť na světě. Od této technologie, která se nazývá MPI (Magnetic Particle Imaging), očekávají vědci v budoucnu velký klinický přínos. „Metoda by měla odstranit nevýhody nyní používaných metod – zátěž pro organismus pacienta či schopnost poskytnout jen statický obraz,“ říká vedoucí projektu RNDr. Luděk Šefc, CSc.  

MPI je tomografická zobrazovací metoda, která využívá techniky sledování superparamagnetických nanočástic v měnícím se magnetickém poli. Výsledkem vyšetření je velmi rychlé zobrazení, které umožňuje průběžné sledování objektu s rozlišením do 0,4 mm. „Tyto částice (např. oxidy železa) můžeme vstříknout do krevního oběhu, čímž získáme vykreslení kompletního cévního zásobení. Slouží také k označení struktur, které chceme v organismu detekovat. Můžeme jimi označit jednotlivé buňky nebo třeba lékové nosiče. Metoda je velmi citlivá a nepůsobí sledovanému objektu radiační zátěž. Nevyžaduje ani použití jódových sloučenin, které jsou sice potřebné ke zvýšení kontrastu, ale mohou způsobovat alergie,“ vysvětluje Luděk Šefc.  

Přístroj MPI bude součástí nově budovaného Centra pokročilého preklinického zobrazování.  Toto centrum, jediné svého druhu v ČR a jedno z nejlépe vybavených na světě, bude sloužit pro výzkum, který je nutný pro vývoj nových léčiv, ale neodehrává se ještě na pacientech (preklinický výzkum). Centrum tedy umožní vyšetření myší a potkanů několika různými zobrazovacími metodami. Vědci zde budou mít kromě MPI k dispozici výpočetní tomograf (CT), magnetickou rezonanci (MR), pozitronový emisní tomograf (PET), jednofotonový výpočetní tomograf (SPECT) a další moderní přístroje.  Pracoviště by mělo začít fungovat v průběhu příštího roku. Budou ho využívat nejenom výzkumníci z 1. LF UK, ale možnost bádání v centru budou mít i další fakulty a instituce včetně zahraničních. Pracoviště je také připraveno pro spolupráci s komerčními, především farmaceutickými firmami.    

„Je to největší strategická investice naší fakulty do komplexní vědecké infrastruktury v naší novodobé historii. Nejde totiž o nákup či obnovu jednotlivých přístrojů, jak se obvykle děje v případě grantů vědeckých skupin, ale o vybudování propojeného komplexu souvisejících technologií,” připomněl děkan Šedo.    

Pracoviště vznikne za podpory Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace (VaVPI). „Náklady na vybudování Centra, zahrnující především nákup přístrojů a technologií, představují 116 miliónů korun,“ uvedl proděkan pro rozvoj fakulty Ing. Ivan Mikula, Ph.D. Pracoviště bude umístěno v Centru pro experimentální biomodely 1. LF UK, U nemocnice 5, Praha 2.

Paramagnetismus: Je vlastnost některých látek, která umožňuje jejich silnou magnetizaci v přítomnosti vnějšího magnetického pole.

Nanočástice a nanotechnologie: Nanostruktury jsou částice a struktury o rozměrech mezi 1 nanometrem (nm) až 100 nm, tzn. 10^?9 m (miliardtiny metru), což je přibližně tisícina tloušťky lidského vlasu. Jsou považovány za základní stavební jednotky nanomateriálů. Zkoumáním jejich vlastností se zabývá nanověda.